FR2615564A1 - METHOD FOR ARRANGING, IN A COMBUSTION CHAMBER OF A TWO-STROKE ENGINE, A FUEL SUPPLY SYSTEM RELATING TO THE EXHAUST LIGHT AND MOTOR THUS DESIGNED - Google Patents
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Abstract
Description
- 1 - La présente invention concerne un agencement des différents organesThe present invention relates to an arrangement of the various organs
à L'intérieur d'une chambre de combustion d'un moteur deux temps à inside a combustion chamber a two-stroke engine to
combustion interne.internal combustion.
Plus particulièrement, L'invention concerne Les chambres à combustion de moteur deux temps comportant des lumières d'admission et d'échappement et un système d'alimentation différée en carburant placé More particularly, the invention relates to two-stroke engine combustion chambers having intake and exhaust ports and a deferred fuel feed system.
au niveau de la culasse.at the level of the breech.
L'étude de la combustion du moteur deux temps a révélé l'importance des conditions d'initiation de la combustion pour l'obtention d'une The two-stroke engine combustion study revealed the importance of combustion initiation conditions for obtaining
combustion correcte et complète du carburant introduit. correct and complete combustion of the fuel introduced.
- Cette initiation de la combustion dépend essentiellement de l'aérodynamique interne et des conditions régnant au voisinage du point d'allumage, notamment en ce qui concerne la richesse du mélange This initiation of combustion depends essentially on the internal aerodynamics and the conditions prevailing in the vicinity of the ignition point, particularly with regard to the richness of the mixture.
au voisinage de ce point.near this point.
La combustion complète du carburant introduit dépend notamment de la quantité de carburant introduit restant dans la chambre pour la combustion. The complete combustion of the fuel introduced depends in particular on the quantity of fuel introduced remaining in the combustion chamber.
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- 2 - En effet, dans Les moteurs o le carburant est introduit avant que L'orifice d'échappement soit obturé, une certaine partie du carburant peut se retrouver à L'échappement sans avoir brûLé dans La chambre de combustion. In fact, in the engines where the fuel is introduced before the exhaust port is closed off, a certain portion of the fuel may end up in the exhaust without burning in the combustion chamber.
Il en résulte une consommation et une pollution importante du moteur. This results in consumption and significant pollution of the engine.
Cet ennui est particuLièrement accru dans Les moteurs admettant de This boredom is particularly increased in Engines admitting to
L'air carburé pour le balayage des gaz brûlés. Carbide air for flue gas scavenging.
Aussi, l'utilisation d'une admission d'air frais non carburé assurant le balayage des gaz brûlés, combinée à un système d'alimentation différée en carburant déclenché une fois l'air frais introduit dans la chambre, serait en mesure d'empêcher l'échappement de carburant imbrûlé, s'il n'était pas indispensable pour la combustion (notamment en ce qui concerne l'homogénéisation du méLange de carburant dans l'air frais) d'introduire le carburant avant que l'échappement ne soit Also, the use of a non-carbureted fresh air intake ensuring flue gas scavenging, combined with a delayed fuel supply system triggered once fresh air is introduced into the chamber, would be able to prevent the exhaust of unburned fuel, if it were not essential for combustion (in particular as regards the homogenisation of the fuel mixture in the fresh air), to introduce the fuel before the exhaust is exhausted
obture, avec le risque qu'une partie du carburant s'échappe. closes, with the risk that some of the fuel escapes.
Le système d'alimentation différée en carburant peut comprendre, soit un injecteur débouchant directement ou indirectement dans la chambre de combustion et commandé par exemple électroniquement ou par came en fonction de la rotation du vilebrequin, soit encore un injecteur The deferred fuel supply system may comprise either an injector opening directly or indirectly into the combustion chamber and controlled for example electronically or by cam depending on the rotation of the crankshaft, or an injector
pneumatique, tel que décrit dans le brevet FR-A-2.575.521. pneumatic, as described in FR-A-2,575,521.
Dans un moteur deux temps comportant un injecteur pneumatique placé dans la culasse, les positions respectives de l'injecteur pneumatique et du point d'allumage dans la chambre de combustion représentent des paramètres importants de l'aérodynamique interne et donc des In a two-stroke engine comprising a pneumatic injector placed in the cylinder head, the respective positions of the pneumatic injector and the ignition point in the combustion chamber represent important parameters of the internal aerodynamics and therefore of the
conditions d'initiation de la combustion. conditions for initiation of combustion.
Principalement dans le but de réduire les imbrûlés et d'améliorer les conditions d'initiation de la combustion, donc de la combustion, la présente invention propose différents agencement de la chambre de Mainly in order to reduce unburnt and improve the conditions for initiation of combustion, and therefore of combustion, the present invention proposes different arrangements of the combustion chamber.
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-3- combustion. Les agencements éLaborés selon l'invention ont put être étudiés théoriquement et expérimentalement, notamment au moyen d'une simulation numérique et d'essais sur moteurs. Pour les moteurs deux temps équipés d'un injecteur pneumatique de carburant dans la culasse, les agencements imaginés et retenus pour leur intérêt se caractérisent en ce que le point d'allumage est placé du côté de l'échappement, ou encore que l'injecteur pneumatique est placé du côté opposé à l'échappement, ou aussi que l'injecteur pneumatique de carburant est installé du côté des lumières d'admission -3- combustion. The arrangements developed according to the invention could be studied theoretically and experimentally, in particular by means of numerical simulation and engine tests. For two-stroke engines equipped with a pneumatic fuel injector in the cylinder head, the arrangements designed and selected for their interest are characterized in that the ignition point is placed on the exhaust side, or that the injector pneumatic is placed on the opposite side of the exhaust, or also that the pneumatic fuel injector is installed on the side of the intake lights
arrière, telles des lumières de transfert arrières. rear, such as rear transfer lights.
Heureusement pour la fabrication des moteurs, ces conditions Fortunately for the manufacture of engines, these conditions
d'agencement sont compatibles avec une architecture simple du moteur. are compatible with a simple engine architecture.
Ainsi, la présente invention concerne un moteur à deux temps à combustion interne ayant au moins une chambre de combustion équipée d'un système d'alimentation différée en carburant débouchant dans une culasse qui recouvre un cylindre coopérant avec un piston, la culasse, le cylindre et le piston délimitant la chambre de combustion, la paroi du cylindre comportant au moins une lumière d'échappement située au voisinage d'un premier point de référence par lequel passe un premier plan axial du cylindre ou plan d'échappement et au moins une lumière d'admission située au voisinage d'un deuxième point de référence, ou Thus, the present invention relates to a two-stroke internal combustion engine having at least one combustion chamber equipped with a deferred fuel feed system opening into a cylinder head which covers a cylinder cooperating with a piston, the cylinder head, the cylinder and the piston defining the combustion chamber, the wall of the cylinder comprising at least one exhaust port located in the vicinity of a first reference point through which passes a first axial plane of the cylinder or exhaust plane and at least one light intake located in the vicinity of a second reference point, or
point de référence de l'admission. reference point of admission.
Il se caractérise notamment en ce que le plan perpendiculaire au plan d'échappement et contenant l'axe du cylindre délimite deux zones d'aménagement du cylindre dont la première complémentaire de la deuxième contient le point de référence de la lumière d'échappement et en ce que le système d'alimentation est situé dans la deuxième zone d'aménagement. - 4 - La culasse pourra comporter une bougie d'allumage qui pourra être It is characterized in that the plane perpendicular to the exhaust plane and containing the axis of the cylinder defines two cylinder development zones, the first complementary to the second contains the reference point of the exhaust port and that the feeding system is located in the second planning area. - 4 - The cylinder head may include a spark plug which may be
située dans la première zone d'aménagement. located in the first planning area.
Le point de référence de l'admission pourra être situé dans la deuxième zone. Le système d'alimentation pourra être adapté à produire un jet convergent dans la deuxième zone d'aménagement et sensiblement orienté The reference point of admission may be in the second zone. The feed system may be adapted to produce a convergent jet in the second layout zone and substantially oriented
vers le point de référence de l'admission. towards the reference point of admission.
Le système d'alimentation pourra être adapté à produire un jet divergent qui d'une part traverse ladite deuxième zone d'aménagement et est orienté vers le point de référence de l'admission et qui d'autre part est dirigé vers la première zone d'aménagement au The feed system can be adapted to produce a divergent jet which on the one hand passes through said second zone of development and is oriented towards the reference point of the intake and which on the other hand is directed towards the first zone of development
voisinage de la culasse.neighborhood of the breech.
Le système d'alimentation pourra être un système d'injection pneumatique et, celui-ci pourra comporter un déflecteur adapté à The supply system may be a pneumatic injection system and it may include a deflector adapted to
modifier la forme du jet.change the shape of the jet.
Le système d'alimentation pourra être adapté à produire un jet The feeding system can be adapted to produce a jet
divergent dans ledit plan perpendiculaire. diverging in said perpendicular plane.
Le système d'alimentation pourra être adapté à produire un jet orienté sensiblement à contre-courant de la ou des boucle(s) de balayage de gaz. En outre, la présente invention concerne une méthode de conception d'un moteur à deux temps à combustion interne ayant au moins une chambre de combustion équipée d'un système d'alimentation différée en carburant, la chambre étant délimitée par une culasse, un cylindre et un piston, la paroi du cylindre comportant au moins une lumière d'échappement située au voisinage d'un premier point de référence et au moins une lumière d'admission située au voisinage d'un deuxième - 5 - The feed system may be adapted to produce a jet oriented substantially counter-current of the loop (s) of gas scanning. In addition, the present invention relates to a method for designing an internal combustion two-stroke engine having at least one combustion chamber equipped with a delayed fuel supply system, the chamber being delimited by a cylinder head, a cylinder and a piston, the wall of the cylinder having at least one exhaust port located in the vicinity of a first reference point and at least one intake port located in the vicinity of a second
point de référence, ou point de référence de l'admission. reference point, or reference point of admission.
Cette méthode est notamment caractérisée en ce que l'on adapte la disposition et les formes d'au moins une lumière d'admission de manière à produire un courant de gaz frais initialement sensiblement dirigé vers le système d'alimentation, et en ce que l'on place le système d'alimentation le plus près possible du point de référence de This method is characterized in that the arrangement and shapes of at least one intake port are adapted to produce a stream of fresh gas initially substantially directed to the feed system, and in that the supply system is placed as close as possible to the reference point of the
l'admission, en suivant le courant de gaz frais. admission, following the flow of fresh gas.
L'invention pourra être bien comprise et tous ses avantages The invention can be well understood and all its advantages
apparaîtront bien clairement à la lecture de la description qui suit, will become clear from reading the following description,
illustrée par les figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 schématise en coupe l'agencement d'un moteur selon l'art antérieur, - la figure 2 illustre schématiquement en coupe un mode d'agencement d'un moteur selon l'invention, - les figures 3A à 3F montrent, au cours du déplacement du piston, les isoconcentrations de combustible obtenues par une simulation numérique pour L'agencement d'un moteur selon l'art antérieur illustré par la figure 1, - les figures 4A à 4F représentent, au cours du déplacement du piston, les isoconcentrations de combustible obtenues par une simulation numérique pour le mode d'agencement d'un moteur selon l'invention illustré par la figure 2, - la figure 5 schématise en coupe un deuxième mode d'agencement d'un moteur selon L'invention utilisant un déflecteur divergent, r - la figure 6 schématise en coupe un troisième mode d'agencement d'un moteur selon l'invention utilisant un déflecteur convergent, et - 6 - - la figure 7 illustre schématiquement en coupe par un plan perpendiculaire au plan de coupe des figures 1, 2, 5 et 6, un mode d'agencement d'un moteur selon l'invention utilisant un déflecteur illustrated in the appended figures in which: - Figure 1 shows schematically in section the arrangement of a motor according to the prior art, - Figure 2 illustrates schematically in section a mode of arrangement of an engine according to the invention, FIGS. 3A to 3F show, during the movement of the piston, the fuel isoconcentrations obtained by a numerical simulation for the arrangement of an engine according to the prior art illustrated by FIG. 1; FIGS. 4A to 4F represent during the movement of the piston, the fuel isoconcentrations obtained by a numerical simulation for the mode of arrangement of an engine according to the invention illustrated in FIG. 2; FIG. 5 schematizes in section a second mode of arrangement; of an engine according to the invention using a divergent baffle, r - Figure 6 schematizes in section a third mode of arrangement of an engine according to the invention using a convergent baffle, and - 7 - - Figure 7 illustrates schematic ematically in section through a plane perpendicular to the sectional plane of FIGS. 1, 2, 5 and 6, a mode of arrangement of an engine according to the invention using a deflector
divergent dans ce plan perpendiculaire. diverge in this perpendicular plane.
Sur la figure 1 qui représente schématiquement l'agencement d'un moteur selon l'art antérieur, la référence 1 désigne la culasse fermant la partie supérieure du cylindre 2 à l'intérieur duquel se In FIG. 1, which schematically represents the arrangement of an engine according to the prior art, reference numeral 1 denotes the cylinder head closing the upper part of the cylinder 2 inside which
déplace un piston 3 relié par une bielle 6 à un vilebrequin 7. moves a piston 3 connected by a connecting rod 6 to a crankshaft 7.
La chambre de combustion porte la référence 4 et le carter inférieur The combustion chamber has the reference 4 and the lower case
la référence-5.the reference-5.
La culasse 1 comporte une bougie 9 créant un point d'allumage par un arc électrique et, un système 8 d'alimentation différée en carburant The cylinder head 1 comprises a spark plug 9 creating an ignition point by an electric arc and a deferred fuel supply system 8
qui peut être un système d'injection pneumatique. which can be a pneumatic injection system.
La tubulure d'échappement communique avec le cylindre 2 par une The exhaust manifold communicates with the cylinder 2 by a
lumière 10.light 10.
La tubulure d'admission communique avec le cylindre 2 par une Lumière arrière-11 et par une ou plusieurs lumières latérales 12. Toutes ces The intake manifold communicates with the cylinder 2 by a rear light-11 and by one or more side lights 12. All these
lumières peuvent comporter un ou plusieurs orifices. lights may have one or more orifices.
Le cylindre 2 comme le piston 3 y coulissant, sont supposés de révolution autour d'un axe P comme dans la pratique. On ne sortira pas du cadre de l'invention en utilisant des formes de cylindres et piston The cylinder 2, like the sliding piston 3, is assumed to revolve around a P axis as in practice. It will not be beyond the scope of the invention using cylinder shapes and piston
sensiblement différentes de celles de révolution. significantly different from those of revolution.
Si l'on considère que la lumière d'échappement 10 est située autour d'un premier point de référence 10a, et que le plan d'échappement contient ce point et l'axe du cylindre, le plan perpendiculaire au plan d'échappement et passant par l'axe du cylindre délimite dans la chambre de combustion deux zones d'aménagement distinctes dont la -7- première 4a complémentaire de la deuxième 4b contient le point de If it is considered that the exhaust port 10 is located around a first reference point 10a, and that the exhaust plane contains this point and the axis of the cylinder, the plane perpendicular to the exhaust plane and passing through the axis of the cylinder delimits in the combustion chamber two distinct zones of development, the first of which 4a complementary to the second 4b contains the point of
référence 10a de la lumière d'échappement. reference 10a of the exhaust port.
Selon l'art antérieur (Fig. 1) le système 8 d'alimentation en carburant est situé dans la première zone 4a d'aménagement, c'est-à- dire du même côté que le point de référence 10a de la lumière According to the prior art (FIG 1) the fuel supply system 8 is located in the first zone 4a of arrangement, that is to say on the same side as the reference point 10a of the light
d'échappement 10 par rapport au plan perpendiculaire. exhaust 10 relative to the perpendicular plane.
De même, le deuxième point de référence 11a, ou point de référence de l'admission, autour duquel les lumières d'admission arrière 11 et latérales 12 sont situées, est situé dans la deuxième zone d'aménagement 4b avec la bougie 9, alors que le système d'alimentation Similarly, the second reference point 11a, or reference point of admission, around which the rear inlet 11 and side 12 are located, is located in the second layout area 4b with the candle 9, then that the power system
8 est situé dans la première zone d'aménagement 4a. 8 is located in the first planning area 4a.
Selon l'invention (Fig. 2), le point 11a de référence de l'admission comme le système d'alimentation 8 en carburant est situé dans la deuxième zone d'aménagement, c'est-à-dire du côté opposé au point de référence 10a de la lumière d'échappement, par rapport au plan perpendiculaire dont la ligne P est la trace frontale sur le plan de la figure. Enfin, la bougie 9 est située dans la première zone According to the invention (FIG 2), the reference point 11a of the intake as the fuel supply system 8 is located in the second zone of development, that is to say on the opposite side to the point reference 10a of the exhaust light, relative to the perpendicular plane whose line P is the front trace on the plane of the figure. Finally, the candle 9 is located in the first zone
d'aménagement 4a.4a.
Les positions des lumières d'admission comme de celles d'échappement sont données à partir respectivement d'un premier et d'un deuxième The positions of the intake and exhaust ports are respectively from a first and a second
point de référence autour desquels sont situées les lumières. reference point around which the lights are located.
Les points de référence correspondent sensiblement aux points d'application des résultantes vectorielles des vitesses des gaz au The reference points correspond substantially to the application points of the vectorial results of the gas velocities at
niveau des lumières d'admission et d'échappement. level of intake and exhaust lights.
Cependant, comme l'obtention des résultantes est difficile, on peut souvent considérer que le point de référence correspond au barycentre des surfaces des lumières d'une part d'admission et d'autre part d'échappement. - 8 - Ainsi, lorsqu'un système d'échappement comporte deux lumières, le point de référence de L'échappement se situe entre les deux lumières ou encore Les lumières sont situées autour dudit point de référence de l'échappement. Les figures 3A à 3F et 4A à 4F illustrent les variations de concentration de combustible apparaissant dans une chambre de combustion au cours de la rotation du vilebrequin. Ces figures ont été obtenues par une modélisation bidimensionnelle d'une chambre de combustion en tenant compte de l'intéraction de la boucle de balayage formée par la masse de gaz frais admise par la lumière d'admission, However, since obtaining the results is difficult, it can often be considered that the reference point corresponds to the barycentre of the surfaces of the lights on the one hand intake and on the other hand exhaust. Thus, when an exhaust system has two lights, the reference point of the exhaust is between the two lights or the lights are located around said reference point of the exhaust. Figures 3A to 3F and 4A to 4F illustrate the fuel concentration changes occurring in a combustion chamber during crankshaft rotation. These figures were obtained by a two-dimensional modeling of a combustion chamber taking into account the interaction of the scanning loop formed by the mass of fresh gas admitted by the intake light,
avec le jet de l'injecteur pneumatique. with the jet of the pneumatic injector.
Le segment droit 14 supérieur aux figures illustrent la culasse alors que le lieu 15 correspond à la zone d'alimentation en carburant. Les segments droits verticaux 16 représentent les parois du cylindre et le The straight segment 14 greater than the figures illustrate the cylinder head while the locus 15 corresponds to the fuel supply zone. The straight vertical segments 16 represent the walls of the cylinder and the
segment droit inférieur 17 représente le piston. lower right segment 17 represents the piston.
De manière à ce que la modélisation reproduise le plus correctement possible de comportement des gaz à l'intérieur de la chambre de combustion, notamment en ce qui concerne le balayage, on considère que l'admission s'effectue par deux lumières symbolisées par les zones 19a et 19b'et que l'échappement s'effectue par une lumière symbolisée par In order for the modeling to reproduce as accurately as possible the behavior of the gases inside the combustion chamber, particularly with regard to the scanning, it is considered that the admission is effected by two lights symbolized by the zones 19a and 19b 'and that the escape is effected by a light symbolized by
la zone 18.zone 18.
Les lumières d'admission s'ouvrent à 55o avant le point mort bas et se ferment 55 après le point mort bas (soit respectivement 125 et 235 The intake ports open at 55o before the bottom dead center and close 55 after the bottom dead center (respectively 125 and 235 respectively).
d'angle de vilebrequin).crankshaft angle).
La lumière d'échappement s'ouvre à 71 avant le point mort bas et se ferme à 71 après le point mort bas (soit respectivement 109 et 251 The exhaust port opens at 71 before the bottom dead center and closes at 71 after the bottom dead center (respectively 109 and 251).
d'angle de vilebrequin).crankshaft angle).
Une première lumière d'admission 19a introduisant de l'air sous un - 9 angle initial de zéro degré par rapport à l'horizontale est placée en face d'une deuxième lumière d'admission 19b introduisant de l'air sous A first inlet lumen 19a introducing air at an initial angle of zero degrees to the horizontal is placed in front of a second inlet lumen 19b introducing air under
un angle initial de 60 degrés par rapport à l'horizontale. an initial angle of 60 degrees to the horizontal.
La lumière d'échappement 18 est placée au-dessus de la première The exhaust port 18 is placed above the first
lumière d'admission 19a.admission light 19a.
La concentration en carburant étant la masse de carburant relativement à la masse du mélange air frais, gaz brûLé -et carburant, les lignes d'isoconcentration délimitent des plages de richesses comportant des références correspondant aux valeurs suivantes de la concentration en carburant: Référence de la zone Plage de concentration en carburant R1 moins de 0,01 R2 entre 0,01 et 0,02 R3 entre 0,02-et 0,03 R4 entre 0,03 et 0,05 R5 entre 0,05 et 0,075 R6 plus de 0,075 Les figures 3A à 3F illustrent la modélisation d'une chambre de Since the fuel concentration is the mass of fuel relative to the mass of the mixture of fresh air, flue gas and fuel, the isoconcentration lines delimit ranges of wealth including references corresponding to the following values of the fuel concentration: Reference of the zone Fuel concentration range R1 less than 0.01 R2 between 0.01 and 0.02 R3 between 0.02 - and 0.03 R4 between 0.03 and 0.05 R5 between 0.05 and 0.075 R6 more than 0.075 FIGS. 3A to 3F illustrate the modeling of a chamber of
combustion sensiblement conforme à celle de la figure 1. substantially in accordance with that of Figure 1.
Les différentes figures ont été produites pour différents angles du vilebrequin correspondant au indications suivantes: Figure Angle vilebrequin The different figures were produced for different angles of the crankshaft corresponding to the following indications: Figure Angle crankshaft
3A 213 3A 213
3B 23503B 2350
3C 251 3C 251
3D 277 3D 277
3E 303 3E 303
3F 330 3F 330
2615 5 6 42615 5 6 4
- 10 -- 10 -
Pour ces figures (3A à 3F), le système d'alimentation comporte un défLecteur permettant de donner une direction initiale au jet incliné de 20 par rapport à l'axe du cylindre vers la lumière d'admission arrière. La modélisation des figures 3A à 3F montre que le jet conserve très peu de temps sa direction initiale et que très rapidement, il est dévié vers l'échappement par la boucle de balayage qui est animée d'un mouvement sensiblement giratoire dans le sens horaire dans le plan des For these figures (3A to 3F), the feed system includes a deflector for giving an initial direction to the jet inclined 20 relative to the axis of the cylinder to the rear intake port. The modeling of FIGS. 3A to 3F shows that the jet retains its initial direction for a very short time and that, very quickly, it is deflected towards the exhaust by the scanning loop which is driven by a substantially gyratory movement in the clockwise direction. the plan of
figures.FIGS.
La figure 3F qui représente les isoconcentrations dans la chambre lorsque l'angle vilebrequin est de 330 (c'est-à-dire au moment o se produit l'allumage), montre que l'interaction du jet pneumatique avec la boucle de balayage a généré une zone plus riche en carburant côté échappement o se trouve aussi l'injecteur pneumatique. Mais hélas, cependant, la bougie pour des considérations architecturales difficiles à respecter ne peut être du côté riche et se place du côté opposé. Ce résultat illustre tout à fait les observations expérimentales réalisées sur un moteur de configuration analogue qui devient instable, notamment à régime élevé. Cette manifestation confirme tout FIG. 3F, which shows the isoconcentrations in the chamber when the crankshaft angle is 330 (that is at the moment when the ignition occurs), shows that the interaction of the air jet with the scanning loop has generated a richer fuel zone on the exhaust side o is also the pneumatic injector. But alas, however, the candle for architectural considerations difficult to respect can not be on the rich side and is placed on the opposite side. This result perfectly illustrates the experimental observations made on a similar configuration engine that becomes unstable, especially at high speed. This event confirms everything
à fait les mauvaises conditions de la combustion. in fact bad conditions of combustion.
Comme la figure 3C représente la chambre au moment de la fermeture de la lumière d'échappement, on peut comprendre en s'aidant aussi de la As FIG. 3C represents the chamber at the time of closing of the exhaust port, it is possible to understand, with the aid of the
figure 3B qu'une partie du carburant part directement à l'échappement. Figure 3B that a portion of the fuel goes directly to the exhaust.
Les calculs de modélisation permettent d'évaluer à 8 % des pertes par The modeling calculations make it possible to estimate at 8% of the losses by
imbrOlés pour la configuration de moteur étudiée. imbrOlés for the engine configuration studied.
Les figures 4A à 4F illustrent la modélisation d'une chambre de combustion selon l'invention sensiblement conforme à celle de la figure 2 et dans laquelle le système d'alimentation comporte un FIGS. 4A to 4F illustrate the modeling of a combustion chamber according to the invention substantially in accordance with that of FIG. 2 and in which the supply system comprises a
2 6 1 5 5 6 42 6 1 5 5 6 4
- i1 -- i1 -
déflecteur permettant de donner une direction initiale au jet incliné deflector for giving an initial direction to the inclined jet
de 20 par 'rapport à l'axe du cylindre vers la lumière d'échappement. of 20 relative to the axis of the cylinder to the exhaust port.
Les différentes figures ont été produites pour différents angles vilebrequin correspondant aux indications suivantes: Figure Angle vilebrequin The different figures were produced for different crank angles corresponding to the following indications: Figure Crankshaft angle
4A 211 4A 211
4B 235 4B 235
4C 251 4C 251
4D 271 4D 271
4E 310 4E 310
4F 330 4F 330
Grâce à la modélisation montrée aux figures 4A à 4F, on observe, comme précédemment, que le jet de carburant conserve très peu de temps sa direction initiale et qu'il est dévié vers l'échappement par la boucle Thanks to the modeling shown in FIGS. 4A to 4F, it is observed, as before, that the fuel jet keeps very little time in its initial direction and that it is deflected towards the exhaust by the loop.
de balayage circulant comme dans les moteurs antérieurs. circulating sweep as in the earlier engines.
Les différentes figures montrent qu'avec la configuration selon l'invention, les zones riches mettent plus de temps à atteindre l'échappement du fait de la longueur du chemin à parcourir entre le système d'alimentation et l'échappement, qu'elles s'étalent mieux à travers la chambre et qu'enfin le mélange gazeux est généralement plus The various figures show that with the configuration according to the invention, the rich zones take longer to reach the exhaust due to the length of the path to be traveled between the fuel system and the exhaust, that they 'spread better across the chamber and that finally the gaseous mixture is usually more
uniforme au moment o se produit l'allumage (Fig. 4F). uniform when ignition occurs (Fig. 4F).
Les calculs de modélisation permettent pour cette configuration de Modeling calculations allow for this configuration of
moteur d'évaluer à 4 % les pertes par imbrûlés. engine to evaluate at 4% the losses by unburnt.
Par ailleurs, la bougie placée du côté échappement est située dans une zone plutôt plus riche o peut s'effectuer une excellente initiation de la combustion. Ce résultat est confirmé expérimentalement sur moteur o l'on atteint des régimes élevés de fonctionnement sans In addition, the candle placed on the exhaust side is located in a rather richer area o can be an excellent initiation of combustion. This result is confirmed experimentally on the engine where we achieve high operating speeds without
manifestation particulière d'instabilité de combustion. particular manifestation of instability of combustion.
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Les figures 5, 6 et 7 montrent l'importance de la direction des jets Figures 5, 6 and 7 show the importance of jet direction
initiaux provenant du système d'alimentation 8. initials from the power system 8.
Dans ces modes de réalisation, on utilise un injecteur pneumatique 8 tel que celui décrit dans le brevet FR-A-2.575.522. Un organe 20 injecte du carburant à l'intérieur de la buse 23 placée dans un courant d'air comprimé. Une soupape d'injection 22 s'appuyant sur un siège 24 permet d'isoler le système d'injection 8 de la chambre In these embodiments, a pneumatic injector 8 such as that described in patent FR-A-2,575,522 is used. A member 20 injects fuel into the nozzle 23 placed in a stream of compressed air. An injection valve 22 resting on a seat 24 isolates the injection system 8 from the chamber
2 lorsque la pression de compression a atteint un certain seuil. 2 when the compression pressure has reached a certain threshold.
Le système comporte des déflecteurs 25, 26, 27 intégrés au siège The system includes deflectors 25, 26, 27 integrated into the seat
permettant de modifier l'incidence initiale du jet. allowing to modify the initial incidence of the jet.
Les déflecteurs permettent de créer des conditions très favorables à l'initiation de la combustion et de ralentir le cheminement du jet pneumatique de carburant vers la lumière d'échappement, afin de The deflectors make it possible to create very favorable conditions for the initiation of combustion and to slow down the path of the pneumatic jet of fuel towards the exhaust port, in order to
diminuer les quantités de carburant imbrûlé. reduce the amount of unburned fuel.
Ainsi, à la figure 5, on utilise un déflecteur divergent 26, ralentissant la pénétration du jet pneumatique. Une partie de ce jet 26a est dirigée vers la face du cylindre la plus proche de l'injecteur 8 afin de réduire, en s'y opposant, l'entrainement de la boucle de balayage. Thus, in FIG. 5, a diverging deflector 26 is used, slowing the penetration of the pneumatic jet. Part of this jet 26a is directed towards the face of the cylinder closest to the injector 8 in order to reduce, by opposing, the drive of the scanning loop.
La figure 6 illustre un moteur comportant un déflecteur à contre- Figure 6 illustrates an engine with a counter deflector
courant permettant, d'une part d'augmenter le chemin suivi par la boucle de balayage en vue d'éviter les pertes d'imbrûlés à l'échappement et, d'autre part, de conserver une partie du jet le long current, on the one hand to increase the path followed by the scanning loop to avoid losses of unburned exhaust and on the other hand, to keep part of the jet along
de la paroi du cylindre le plus près du système d'injection. the wall of the cylinder closest to the injection system.
La figure 7 schématise une chambre de combustion comportant un déflecteur 27 divergent selon un plan parallèle audit plan perpendiculaire. Cette disposition permet de ralentir, dans ce plan FIG. 7 schematizes a combustion chamber comprising a deflector 27 diverging along a plane parallel to said perpendicular plane. This provision allows to slow down, in this plan
2 6 1 5 5 6 42 6 1 5 5 6 4
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parallèle audit plan perpendiculaire, la pénétration des jets pneumatiques de carburant de manière à réduire les pertes par imbrGlés. parallel to said perpendicular plane, the penetration of the pneumatic jet of fuel so as to reduce the losses by imbrigles.
96 1556496 15564
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